一、典型化學反應過程的危險性控制

　　1．氧化

　　氧化反應需要加熱，但反應過程又是放熱反應。有的氧化反應，其物料配比接近于爆炸下限，倘若配比失調，溫度控制不當。極易導致爆炸起火。氧化劑本身、氧化反應的中間產物和最終產物有些也具有火災危險性，若遇高溫或受撞擊、摩擦以及與有機物、酸類接觸，皆能引起著火爆炸。因此，氧化反應過程的控制對于防火防爆非常重要。

　　氧化過程的防火措施：

　　(1)氧化過程中如以空氣或氧氣作氧化劑時，反應物料的配比(可燃氣體和空氣的混合比例)應嚴格控制在爆炸范圍之外。空氣進入反應器之前，應經過氣體凈化裝置，消除空氣中的灰塵、水汽、油污以及可使催化劑活性降低或中毒的雜質，以保持催化劑的活性，減少起火和爆炸的危險。

　　(2)在催化氧化過程中，對于放熱反應，應控制適宜的溫度、流量，防止超溫、超壓和混合氣體處于爆炸范圍之內。

　　(3)在反應器前和管道上應安裝阻火器．以阻止火焰蔓延，防止回火，使著火不致影響其他系統。為了防止接觸器發生爆炸。接觸器應有泄壓裝置，并盡可能采用自動控制或調節以及報警聯鎖裝置。

　　(4)使用硝酸、高錳酸鉀等氧化劑時，要嚴格控制加料速度，防止多加、錯加。固體氧化劑應粉碎后使用，最好呈溶液狀態使用，反應中要不間斷攪拌，嚴格控制反應溫度，絕不許超過被氧化物質的自燃點。

　　(5)烘干產品時，應控制其溫度不超過著火點，在烘干之前應用清水洗滌產品，將氧化劑徹底除凈，以防止未完全反應的物料起火。有些有機化合物的氧化，特別是在高溫下的氧化，在設備及管道內可能產生焦狀物，應及時清除，以防自燃。

　　(6)氧化反應使用的原料及產品，應采取相應的防火措施，如隔離存放、遠離火源、避免高溫和日曬、防止摩擦和撞擊等。如果是電介質的易燃液體或氣體，應安裝導除靜電的接地裝置。

　　(7)在設備系統中宜設置氮氣、水蒸氣滅火裝置，以便能及時撲滅火災。

　　2．還原

　　還原是化工過程常見的反應，反應過程的防火防爆措施有：

　　(1)還原過程總是有氫氣存在(氫氣的爆炸極限為4％～75％)，特別是催化加氫還原，大都在加熱、加壓條件下進行，如果操作失誤或因設備缺陷有氫氣泄漏，極易與空氣形成爆炸性混合物，如遇著火源即會爆炸。所以，應該注意采取防火防爆措施。

　　在操作過程中要嚴格控制溫度、壓力和流量。車間內的電氣設備必須符合防爆要求，電線及電線接線盒不宜在車間頂部敷設安裝。廠房通風要好，應采用輕質屋頂、設置天窗或風帽，以使氫氣及時逸出。反應中產生的氫氣可用排氣管導出車間屋頂，并高于屋脊2m以上，經過阻火器向外排放。加壓反應的設備應配備安全閥，反應中產生壓力的設備要裝設爆破片，安裝氫氣檢測和報警裝置。

　　(2)還原反應中所使用的催化劑雷氏鎳吸潮后在空氣中有自燃危險，即使沒有著火源存在，也能將氫氣和空氣的混合物引燃發生燃燒或爆炸。因此，當用它們來活化氫氣進行還原反應時，必須先用氮氣置換反應器內的全部空氣，并經測定證實含氧量降到標準后，才可通人氫氣。反應結束后應先用氮氣將氫氣置換干凈。才可打開孔蓋出料，以免外界空氣與反應器內的氫氣相遇。雷氏鎳應當儲存于酒精中。鈀碳回收時應用酒精及清水充分洗滌，過濾抽真空時不得抽得太干，以免氧化著火。

　　(3)固體還原劑保險粉、硼氫化鉀、氫化鋁鋰等都是遇濕易燃危險品，保存和使用時應該妥善保管，防止受潮。保險粉用于溶解使用時，要嚴格控制溫度，可以在開動攪拌的情況下，將保險粉分批加入水中，待溶解后再與有機物接觸反應，當使用硼氫化鈉(鉀)作還原劑時，在工藝過程中調解酸堿度時要特別注意，防止加酸過快、過多。當使用氫化鋁鋰作還原劑時，要特別注意，必須在氮氣保護下使用，平時浸沒于煤油中儲存。以上還原劑，遇氧化劑會發生猛烈反應，產生大量熱量。具有著火爆炸的危險，故不得與氧化劑混存。

　　(4)還原反應的中間體，特別是硝基化合物還原反應的中間體，也有一定的火災危險性。例如，在鄰硝基苯甲醚還原為鄰氨基苯甲醚的過程中，產生氧化偶氮苯甲醚，該中間體受熱到150℃能自燃。苯胺在生產中如果反應條件控制不好，可生成爆炸危險性很大的環己胺。所以在反應操作中一定要嚴格控制各種反應參數和反應條件。

　　3．硝化

　　硝化過程的火災危險性較大．應該注意以下事項：

　　(1)在硝化反應中，中途不能停止攪拌和冷卻水供應，加料速度不能過快，否則會使溫度猛增，混酸氧化能力加強，并有多硝基物生成，容易引起著火和爆炸事故。

　　(2)在制備硝化劑時，應防止加入水。若溫度過高或落入少量水，會促使硝酸的大量分解和蒸發，不僅會導致設備的強烈腐蝕，還可造成爆炸事故。

　　(3)在操作過程中，注意防止硝化產品受熱、摩擦、撞擊或接觸著火源。

　　4．電解

　　電解操作過程的防護要點是：

　　(1)控制電解槽中電解液的高度，不能過高或過低，應保持一定的安全高度。

　　(2)檢查電解槽的隔膜和陰陽級室的壓力，防止陰陽級氣體混合達到爆炸極限。

　　(3)廠房應該有足夠的防爆泄壓面積。

　　(4)掌握正確的應急處理方法，在突然停電或突然停車時。熟悉高壓閥等開關的關閉順序，避免液體或氣體逸出。

　　5．聚合

　　聚合按照聚合方式可以分為本體聚合、懸浮聚合、溶液聚合、乳液聚合和縮合聚合。

　　(1)本體聚合反應往往由于聚合熱不容易散出而導致危險。例如：聚乙烯生產中，如果反應熱不能及時移去，就會使乙烯分解，強烈放熱，有發生暴聚的危險，一旦暴聚，則堵塞設備，壓力驟增，極易發生爆炸。

　　(2)溶液聚合反應中，易燃溶劑容易揮發和產生靜電火花。

　　(3)懸浮聚合反應過程中應該嚴格控制工藝條件，保證設備正常運轉，防止溢料，否則溢出的未聚合單體和引發劑遇火源極易引發著火或爆炸。

　　(4)乳液聚合反應過程中應嚴格控制氧化物在介質中的配比，防止溫度過高，反應速度過快，發生沖料。

　　(5)縮合聚合反應危險性較小，但是，也應該注意防止壓力增高。

　　6．催化

　　催化反應過程的操作應該注意以下問題：

　　(1)控制催化劑的加入量和溫度，防止局部反應劇烈，散熱不良，發生燃燒或爆炸。

　　(2)控制反應過程的壓力，防止反應中問產物燃燒或者爆炸。

　　(3)減少原料氣中某種能與催化劑發生反應的雜質含量，可以降低爆炸危險。例如，在乙烯催化氧化合成乙醛的反應中，由于催化劑中常含有大量的亞銅鹽，若原料氣中含乙炔過高，則乙炔就會與亞銅鹽反應生成乙炔銅。乙炔銅是一種極敏感的爆炸物，干燥狀態下極易爆炸，在空氣作用下易氧化并且易起火。

　　7．裂化

　　熱裂化過程應該防止油品和氣體漏出。因為熱裂化在高溫高壓下進行，溫度一般超過油品的自燃點，若漏出油品則會立即起火；反應過程中的裂化氣若泄漏，會形成爆炸性氣體混合物，遇明火，有發生爆炸的危險。

　　催化裂化過程必須防止再生器內的空氣和火焰進入反應器中，引起惡性爆炸。

　　加氫裂化應加強設備或管道檢查，適時更換．因為在高壓下鋼與氫氣接觸，鋼材內的碳分子易被氫氣奪取，使碳鋼硬度增大而降低強度。發生氫脆現象。

　　8．氯化

　　氯化過程的危險與防火要點：

　　應嚴格控制各種著火源，電氣設備應符合防火防爆要求。

　　氯化反應中最常用的氯化劑是液態或氣態的氯。氯氣本身毒性較大，氧化性極強，儲存壓力較高，一旦泄漏是很危險的。所以貯罐中的液氯在進入氯化器使用之前，必須先進入蒸發器使其氣化。在一般情況下不準把儲存氯氣的氣瓶或槽車當貯罐使用，因為這樣有可能使被氯化的有機物質倒流進氣瓶或槽車引起爆炸。對于一般氯化器應裝設氯氣緩沖罐，防止氯氣斷流或壓力減小時形成倒流。

　　氯化反應是一個放熱過程，因此，一般氯化反應設備必須有良好的冷卻系統，并嚴格控制氯氣的流量，以免因流量過快，溫度急劇升高而引起事故。

　　由于氯化反應幾乎都有氯化氫氣體生成，因此所用的設備必須防腐蝕，設備應保證嚴密不漏。因為氯化氫氣體易溶于水，通過增設吸收和冷卻裝置就可以除去尾氣中絕大部分的氯化氫。

　　9．重氮化

　　重氮化反應的主要火災危險性在于所產生的重氮鹽，它們在溫度稍高或在光的作用下，極易分解，有的甚至在室溫時也能分解。在干燥狀態下，有些重氮鹽不穩定，活力大，受熱、摩擦或撞擊能分解爆炸。含重氮鹽的溶液若灑落在地上、蒸汽管道上，干燥后也能引起著火或爆炸。在酸性介質中，有些金屬如鐵、銅、鋅等能促使重氮化合物激烈地分解，甚至引起爆炸。

　　二、操作過程的火災爆炸危險性控制

　　化工單元操作是指各種化工生產中以物理過程為主的處理方法，主要包括加熱、冷卻、加壓、負壓操作、冷凍、物料輸送、熔融、干燥、蒸發與蒸餾等。在這些操作中，應該注意以下事項：

　　1．加熱

　　在加熱操作中，應該嚴格控制升溫速度和溫度極限。溫度過高會使化學反應速度加快，若是放熱反應，一旦散熱不及時，溫度失控，發生沖料，甚至會引起燃燒和爆炸。升溫速度過快不僅容易使反應超溫，而且還會損壞設備。當加熱溫度接近或超過物料的自燃點時，應采用惰性氣體加以保護；若加熱溫度接近物料的分解溫度，此生產工藝稱為危險工藝，必須設法改進工藝條件，如負壓或加壓操作。

　　2．冷卻

　　冷卻的方法有：用空氣或循環水、地下水、冷凍鹽水作為冷卻介質。還可以借某種沸點較低的介質的蒸發從需冷卻的物料中獲得熱量來實現冷卻，如：氟里昂、氨等。冷卻操作時．冷卻介質不能中斷，否則會造成積熱，系統溫度、壓力驟增，引起爆炸。開車時，應先通冷卻介質；停車時，應先停物料，后停冷卻系統。有些凝固點較高的物料，遇冷易變得粘稠或凝固，在冷卻時要注意控制溫度，防止物料卡住攪拌器或堵塞設備及管道。

　　3．加壓操作

　　凡操作壓力超過大氣壓的都屬于加壓操作。加壓操作所使用的設備要符合壓力容器的要求，加壓系統不得泄漏，否則在壓力下物料以高速噴出，產生靜電，極易發生火災爆炸。所用的各種儀表及安全設施(如爆破泄壓片、緊急排放管等)都必須齊全好用。

　　4．負壓操作

　　負壓操作即低于大氣壓下的操作。負壓系統的設備也和壓力設備一樣，必須符合強度要求，以防在負壓下把設備抽癟。負壓系統必須有良好的密封，否則一旦空氣進入設備內部，形成爆炸混合物，易引起爆炸。當需要恢復常壓時，應待溫度降低后，緩緩放進空氣，以防自燃或爆炸。

　　5．冷凍

　　在工業生產過程中，蒸氣、氣體的液化，某些組分的低溫分離，常需冷凍或制冷操作。在制冷操作中，某些致冷劑易燃且有毒。如氨，應防止致冷劑泄漏。對于制冷系統的壓縮機、冷凝器、蒸發器以及管路，應注意選擇合適的耐壓等級和氣密性，防止泄漏。

　　6．物料輸送

　　在工業生產過程中，工序間輸送物料也常常會發生事故。氣流輸送系統除本身會產生故障之外，最大的問題是系統的堵塞和由靜電引起的粉塵爆炸。因此，粉料氣流輸送系統應保持良好的嚴密性，其管道材料應選擇導電性材料并有良好的接地，如采用絕緣材料管道，則管外應采取接地措施。輸送速度不應超過該物料允許的流速。粉料不要堆積在管內，要及時清理管壁。用泵類輸送易燃可燃液體時，流速過快能產生靜電積累，其管內流速不應超過安全速度。輸送有爆炸性或燃燒性危險的物料時，要采用氮、二氧化碳等惰性氣體代替空氣，以防燃燒或爆炸。輸送可燃氣體物料的管道應經常保持正壓，防止空氣進入，并根據實際需要安裝回止閥、水封和阻火器等安全裝置。

　　7．熔融

　　熔融過程中的堿屑或堿液飛濺到皮膚上或眼睛里會造成灼傷。堿融物和磺酸鹽中若含有無機鹽等雜質，應盡量除掉，否則這些無機鹽因不熔融會造成局部過熱、燒焦，致使熔融物噴出，容易造成燒傷。

　　為防止熔融過程局部過熱，必須不間斷地攪拌。

　　8．干燥

　　干燥過程中要嚴格控制溫度，防止局部過熱，以免造成物料分解爆炸。在干燥過程中散發出來的易燃易爆氣體或粉塵，不應與明火和高溫表面接觸，防止燃爆。在氣流干燥中應有防觸電措施，在滾筒干燥中應適當調整刮刀與筒壁的間隙，以防止產生火花。

　　9．蒸發

　　蒸發是借加熱作用使溶液中所含溶劑不斷氣化，以提高溶液中溶質的濃度，或使溶質析出的物理過程。蒸發按其操作壓力不同可分為常壓、加壓和減壓蒸發。

　　凡蒸發的溶液皆具有一定的特性。如溶質在濃縮過程中可能有結晶、沉淀和污垢生成，這些都能導致傳熱效率的降低，并產生局部過熱，促使物料分解、燃燒和爆炸。因此要控制蒸發溫度。為防止熱敏性物質的分解，可采用真空蒸發的方法，降低蒸發溫度，或采用高效蒸發器，增加蒸發面積，減少停留時間。

　　10．蒸餾

　　對不同的物料應選擇正確的蒸餾方法和設備。在處理難于揮發的物料(常壓下沸點在150℃以上)應采用真空蒸餾，這樣可以降低蒸餾溫度，防止物料在高溫下分解、變質或聚合。在處理中等揮發性物料(沸點為1OO℃左右)時，采用常壓蒸餾。對低于30℃的物料，應該采用加壓蒸餾。